代码解决
/*** Definition for a binary tree node.* struct TreeNode {* int val;* TreeNode *left;* TreeNode *right;* TreeNode() : val(0), left(nullptr), right(nullptr) {}* TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr, right(nullptr) {}* TreeNode(int x, TreeNode *left, TreeNode *right) : val(x), left(left), right(right) {}* };*/ class Solution { public:int countNodes(TreeNode* root) {if (root == nullptr) return 0; // 如果根节点为空,返回0TreeNode* left = root->left;TreeNode* right = root->right;int leftdeep = 0, rightdeep = 0;// 计算左子树的深度while (left) {left = left->left;leftdeep++;}// 计算右子树的深度while (right) {right = right->right;rightdeep++;}// 如果左子树深度和右子树深度相同,则这是一棵满二叉树if (leftdeep == rightdeep) {return (2 << leftdeep) - 1; // 满二叉树的节点总数}// 如果左子树深度和右子树深度不同,则递归计算左右子树的节点数return countNodes(root->left) + countNodes(root->right) + 1;} };
代码使用了递归的方法。主要思路是首先判断根节点是否为空,如果为空,返回0。然后,分别计算左子树和右子树的深度。如果两者的深度相同,说明这是一棵满二叉树,其节点数可以通过公式
(2 << leftdeep) - 1
计算得出,其中leftdeep
是左子树的深度。如果两者的深度不同,说明不是满二叉树,需要递归地计算左右子树的节点数,并将它们相加再加上根节点本身。这里简要解释一下代码的工作流程:
- 首先判断根节点是否为空,如果为空,返回0。
- 初始化两个整数
leftdeep
和rightdeep
,分别用来记录左子树和右子树的深度,初始都为0。- 计算左子树的深度:
- 从根节点的左子节点开始,不断向左移动,直到到达最左边的叶子节点。
- 在这个过程中,
leftdeep
增加。- 计算右子树的深度:
- 从根节点的右子节点开始,不断向右移动,直到到达最右边的叶子节点。
- 在这个过程中,
rightdeep
增加。- 如果左子树深度等于右子树深度,说明这是一棵满二叉树,返回
(2 << leftdeep) - 1
。- 如果左子树深度不等于右子树深度,说明不是满二叉树,递归地计算左右子树的节点数,并将它们相加再加上根节点本身。
这个算法的时间复杂度是 O(n),因为每个节点都会被访问一次,其中 n 是树中节点的数量。空间复杂度也是 O(n),因为需要存储递归调用的栈。